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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:油圧圧力センサーの耐圧について)

油圧圧力センサーの耐圧について

2023/09/06 16:29

このQ&Aのポイント
  • 油圧圧力センサー(圧力トランスミッター)の耐圧について知りたい。
  • センサーが連続して壊れているが、原因は何か。
  • センサー形状は長野計器のトランスミッタKH77に似た物であり、入力はPLCで測定している。故障した時点での圧力値は350kg以上。
※ 以下は、質問の原文です

油圧圧力センサーの耐圧について

2004/12/05 15:10

一般的に油圧圧力センサー(圧力トランスミッター)の耐圧はどれくらい有るのでしょうか?
立て続けに壊れて困ってます 
1 センサーメーカ不明(イタリア製らしい)
  フルスケール圧力250kg/cm
  4-20mA2線式

2 ケーブルラックにセンサー用ツイストペアシールドケーブル(0.5sq×2P)を敷設
  ケーブル長は約30m
  モータは22kwY△、3.7kwINV 同一ケーブルラック内を敷設

5 経験的に動力線からシールドケーブルを超えてセンサーが破壊されるほどの
  サージエネルギーは動力ケーブルからは発生しえないと思っています
  オシロスコープで観測する限りP-P1V数100kHz程度サージが載っています 
6 油圧ポンプ圧力は220kg/cm(Pa表示では無くてPsi、Kg/cm表示の輸入機械)
  リリーフバルブ230kg/cm
  油圧センサー 250kg/cm
通常では油圧センサーのフルスケール値を超える筈など無いがウォータハンマー等で
油圧センサーの耐圧を超える圧力サージが発生しているのではないかと推測してます
しかしながら油圧屋さんの意見では油圧回路ではウォータハンマーはありえない
仮に有った所でリリーフバルブで開放されてしまうそうです

長くなりましたが以上の条件でセンサーが壊れる推定原因は何があるでしょうか?
1 モータ動力線からのサージ電圧
2 油圧回路のウォータハンマー等での圧力サージ
3 それ以外  

センサー形状は長野計器のトランスミッタKH77に似た物です
↓の長野計器製で似たような形状のセンサーの耐圧は定格の2倍と記載
http://www.kistler.co.jp/pro/pro_1/4095a.htm
http://www.naganokeiki.co.jp/

センサー入力はPLC
そのPLC入力端子で電圧を測定すると(1-5V入力250Ω)約6.7V
センサー内部回路はCPUなど無くてアナログ回路であると推測
また、圧力検出素子が耐圧オーバで故障し
故障した時点での圧力値を出力し続けていると憶測すると掛かった圧力は350kg以上

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2004/12/05 20:52
回答No.1

いつも、迅速な回答を参考にさせていただいております。

本件については、私見ですが ”2”の可能性が高いと判断します。

論拠
1)リリーフバルブでの圧力解放には機械的に無視できない時間がかかるため、一瞬の超過圧力でセンサ感圧部が破壊されてしまう可能性あり。
2)センサ感圧部が歪んでしまっている可能性が高そう。

過去、80kN仕様のサーボモータを使用したアクチュエータで、100kN定格容量のセンサを20/50台壊したことがあります。定格容量2倍にして解決しました。

油圧回路の先で金属がぶつかるような負荷がかかっているとこのようなトラブルがでることがあるのではと思います。

無負荷から定格容量近くまでの繰り返し測定のような使い方であれば、定格容量内でも厳しい測定ですね。

推測だけのアドバイスで失礼致しました。

お礼

2004/12/05 22:24

早速のご回答有り難うございます
やはり私的には”2”の可能性の高いと思っているのですが
油圧屋さんは全くありえないと否定されてるため
(私は制御屋)
機械工学的、流体工学的には素人の私では顧客が納得する回答が出来ないので
広く意見を募集してます
事例で上げていただいたサーボアクチュエータは
電機サーボでしょうか?油圧サーボでしょうか?

質問者

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その他の回答 (8件中 1~5件目)

2004/12/26 02:21
回答No.8

油圧の圧力センサには、大きく分けて次の2つがあります。
?シリコン単結晶(ピエゾ素子)→シリコン油封入
?ステンレスダイフラム状に素子を形成
?のタイプは、非常に短期間でも耐圧を越えた圧力が掛かると破裂します。そのときは、シリコン単結晶上のホーイストンブリッジの抵抗がオープンになることが多いです。そのときには、回路でバーンアウト出力するよう設計されていることが多いです。
?の場合は、圧力サージのように時間が短ければ、影響がなく。また、時間が長くても、出力誤差が増えるだけで破壊には至りません。したがって、6.7Vにはならない。

一方回路のほうも可能性があります。海外のメーカは、保護素子の実装が少なく、ノイズに対して弱かったり、壊れやすかったりします。たとえば、大きな電気のサージが掛かると、センサの出口素子がやられたり劣化したりします。その部分だけが壊れても、今回の症状になります。

理解できていませんが、動力線と30m並行に這わされているのですか?

お礼

2004/12/27 00:09

ご回答有り難うございます

よく故障原因としてサージとかノイズとか言われますが
現実問題として誤動作原因とは成り得てもセンサー内部素子が破壊されるほどの
過電圧が発生する事は有り得ないのではないか?と思っています
(誘導ノイズによって入力値にバイアスが掛かる事はあります)

同じ系統にいくつもセンサーが接続されていますので
もし、センサーが破壊されるほどのサージ電圧が発生したとしたら
破壊されるのは1個のみでは無くいくつものセンサーやPLCが同時に壊れると思います
(落雷に近い状態)
現実には落雷もありませんし強大なAC誘導ノイズの発生源もありません
(22kwモ-タは付近にありますが落雷に近いレベルの誘導ノイズ発生源とは思えません)


>動力線と30m並行に這わされているのですか?
ハイその通りです
同一のケーブルラックに通してあります
ケーブルラック幅400mm 動力は左端 計装は右端を通してありますので
平行とはいえ直接の誘導の影響は有りません
(百m以上ケーブルラックを通していてもなんの影響も無い場合もあるし)

質問者
2004/12/06 17:13
回答No.7

リリーフ弁開閉がサージもとになったりしますし、もともと圧力の上がるところに設定されています.。
圧力の低いところで測定できればいいですから。
 耐圧の高い部品が信頼性も高いわけではないので
耐圧は低くても信頼性の実績あるものが良いということです。なるべく変えたくない、よく知っている部品を使いたいということです。
 

2004/12/06 11:31
回答No.6

電磁制御(特にサーボバルブ系)の利用でサージが
発生しない回路設計というのは正直いって自信が
ありません。
制御弁のメーカーによる誤組立て、電気回路の問題
も疑ったほどです。

お礼

2004/12/06 17:05

度重なる回答有り難うございます
まさにサーボバルブでの流量&圧力制御してます
サーボバルブの方がサージの発生は多いのでしょうか?
素人考えではサーボバルブとは比例弁でありバルブも一気に全開になるのではなくて
少しずつ開くのだとばかり思っておりました
(ハンチングも有りえるのでしょうが目に見えてのハンチングは有りません)

質問者
2004/12/06 11:29
回答No.5

#1です、追加情報です。

下記URL Q&A No.22
油圧のサージに言及があります。

お礼

2004/12/06 16:53

有り難うございます
このような資料を探しておりましたが中々探し出せませんでした

質問者
2004/12/06 10:51
回答No.4

油圧センサは最も設計したくない部品です。儲からず、クレームの多い部品で、過去何人の技術者が責任をとらされて去っていったか。 というわけですのでリリーフ弁のあるようなところは避け、設定場所をべつのところにして、(比例弁などで圧力を下げて)実績のある部品を使うべきです。
 センサーを替えるのはやめたほうがいいですよ。

お礼

2004/12/06 16:51

ご回答有り難うございます

>リリーフ弁の有るところを避け
とはどんな意味があるのでしょうか?
素人考えではリリーフ弁で圧力が制限されて良いように思うのですが?

> センサーを替えるのはやめたほうがいいですよ。
少々耐圧の高いセンサーに交換しても無駄と言う意味なのでしょうか?

質問者

お礼をおくりました

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